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Espace

Univers: Grandiose flash-back!

22-05-2013

ESA/Collaboration Planck

L’image ressemble à un tableau pointilliste un peu grossier mais, pour les cosmologistes du monde entier, c’est un trésor de données. Il s’agit en fait d’une «photographie» quasi parfaite de l’Univers tel qu’il était il y a près de 14 milliards d’années, juste après le big-bang.

Dévoilée en grande pompe par l’Agence spatiale européenne fin mars, cette mappemonde du ciel est de 20 à 30 fois plus détaillée que la carte précédente fournie par le satellite WMAP en 2003, et 1 000 fois plus que la première carte dressée par COBE en 1992!

On doit ce chef-d’œuvre au satellite européen Planck qui a scruté toute la voûte céleste en continu, pendant 15 mois, afin de cartographier en haute résolution le fond diffus cosmologique, aussi appelé «rayonnement fossile». En d’autres termes, il devait dénicher, derrière la lumière aveuglante des galaxies, la lueur résiduelle venue du premier flash lumineux de l’Univers.

Juste après le big-bang, notre Univers ressemble en effet à une soupe de parti­cules dense et chaude. Si dense, que la lumière ne parvient pas à y circuler; l’opacité est totale. Mais à mesure qu’il grandit, il se refroidit jusqu’à atteindre, environ 380 000 ans après sa naissance, quelque 2 700 ºC. À cette température presque clémente au thermomètre des astrophysiciens, les atomes commencent à se former, libérant d’un coup les photons lu­mi­neux jusqu’ici englués dans la «soupe». Depuis, l’Univers poursuit son expansion. Et son rayonnement initial continue de se propager. Si bien que certains de ces photons originels nous parviennent aujourd’hui, de toutes les directions du ciel, après un long voyage de 13,8 milliards d’années. C’est ce rayonnement fossile que la mission Planck a réussi à capter avec une précision inégalée.

Ainsi, la carte obtenue éclaire d’un jour nouveau les petites fluctuations du rayonnement fossile, qui en disent long sur la répartition de la matière au début de l’Univers. « Les instruments ont détecté des variations de température de quelques millionièmes de degrés seulement, précise Marc-Antoine Miville-Deschênes, un chercheur québécois “planckien” travaillant à l’Institut d’astrophysique spatiale de Paris. Les zones en bleu, légèrement plus froides, correspondent aux zones de matière qui étaient les plus denses.» Or, ces agrégats initiaux de matière ne sont rien d’autre que les ancêtres des étoiles et des galaxies d’aujourd’hui.

La bonne nouvelle? «Ces données attendues avec impatience confirment le modèle standard du big-bang», commente Olivier Hernandez, chercheur au département de physique de l’Université de Montréal. Avec toutefois quelques ajustements: notre Univers aurait 80 millions d’années de plus que ce qu’on pensait, et la constante de Hubble, qui décrit la vitesse d’expansion du cosmos, devrait être revue de 10% à la baisse.

Pour autant, les résultats obtenus par le satellite ne permettent pas de répondre à toutes les interrogations des cosmologistes, et certains mystères demeurent. «On s’attendait à trouver des écarts, des indices sur d’éventuels univers exotiques qui avaient été imaginés par la théorie des cordes notamment, mais il n’y en a aucune trace», résume Marc-Antoine Miville-Deschênes.

Le satellite n’a encore pas dit son dernier mot, puisqu’il reste 15 mois de relevés à analyser. Avis à ceux qui veulent plancher sur la question: les données de Planck sont accessibles au monde entier.

+Pour en savoir plus
http://public.planck.fr/

 

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